短臂离心机重力发展
导读:本研究上海安亭科学仪器厂通过收集整理国内外文献,回顾人工重力的发展过程,阐述了人工重力的研究设备、方法及其生物效应,并结合本课题组的研究工作,提出了今后人工重力的
来源:未知
发布日期:2019-10-25 17:33【大 中 小】
本研究上海安亭科学仪器厂收集了近年来国内外相关文献资料,综述了人工重力作为航天失重、低重力环境下医学保障技术的研究进展,阐述了其在未来深空探测中的应用前景,为推动我国未来深空探测相关生命保障技术的发展提供一定的参考,现作一综述。人工重力研究设备人体短臂离心机是目前各国开展人工重力研究的主要设备。上海安亭科学仪器厂发现短臂离心机具有如下特点:耗材少、造价低、操作简便以及可提供间断性人工重力的作用方式,非常符合现代航天飞行中的实际需求。但是,短臂离心机也并非十全十美,由于其转臂短、转速快,出现了两个不容忽视的问题:
①快速旋转会给人体带来强烈的不适感;
②存在明显的重力梯度。当人体的头和脚处在短臂离心机不同的重力梯度位置时,人会产生头重脚轻或者头轻脚重的感觉。目前世界上短臂离心机的类型主要有2种:一种为固定旋转轴离心机,人体仰坐在座椅上,头向轴心,足向外侧,受到从头到足的离心力作用。另一种被称作双自行车系统,航天员在太空舱的圆柱体内壁上蹬踏一种特制的自行车,这种自行车的特殊之处在于其是由两辆偶联在一起,航天员蹬踏自行车使其围绕圆柱形内壁进行旋转运动,从而对人体产生沿纵轴方向的惯性离心力。
根据驱动方式的差异,可将短臂离心机分为3类:
①电力驱动短臂离心机。通过电力驱动的方式运行,具有较高的转速和较大G值。但由于航天员在其中被动旋转,易产生较大的副作用,而且对电力的消耗大。
②人工驱动短臂离心机。人通过蹬动转轮驱动离心机旋转。它不仅可以使航天员受到近似重力的作用,又可起到有氧锻炼的效果,还可利用人体做功来产生电能。但由于受到航天员体力的限制,在锻炼方案的选择上有一定局限性。
③电力和人工双驱动短臂离心机。它综合了上述两类离心机优点。本课题组曾先后研制了电力驱动短臂离心机、人力驱动短臂离心机及电力和人工双驱动方式短臂离心机,并在离心机上增加了自行车功量计锻炼装置,并对这3类离心机的性能特点及防护效果进行了比较。
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